Automatický centrální monitoring stavu zařízení vvn a zvn PS (Systém ACM) Trendy elektroenergetiky v evropském kontextu 17.-18.4.2013 ČEPS, a.s., Petr Spurný, vedoucí oddělení Koncepce údržby a standardizace

Obsah Co je to ACM Předpoklady řešení Hlavní funkcionality a jejich příklady Výčet cílů = výstupů a přínosů ACM Stav před a po skončení projektu Závěr

ACM – automatický centrální monitoring stavu zařízení vvn a zvn Co je to ACM ACM – automatický centrální monitoring stavu zařízení vvn a zvn monitoruje technický stav zařízení vydává doporučení pro další provoz, změnu obsahu či intenzity jeho údržby

Co je to ACM – hlavní součásti SW eSADA = jednoduchý uživatelsky přátelský systém k prohlížení databáze zařízení centrálního infomačního systému SAP a výsledků monitorování = aktivní analytický a výpočtový systém pro kontrolu, vyhodnocení provozu a doporučení údržby SW AROPO (automatické rozpoznání poruch) = automatické rozpoznání zhoršeného provozního stavu zařízení nebo jeho nadměrného nebo nestandardního zatížení

Architektura a zdroje dat Systém pracuje s existujícími daty (DŘS, ochrany, zapisovače poruch…), není třeba pořizovat data, Vysoká spolehlivost dat – existující data z jiných aplikací Systém je jen SW, nepotřebuje další HW ani komunikační cesty ACM eviduje a monitoruje VŠECHNA zařízení vvn a zvn Zdroje dat ŘS: U,I, P a Q, stavy (ZAP -VYP), čas, alarmy Zapisovače poruch: detailní analogové křivky (průběh poruchového děje (obdoba osciloperturbografu) SAP: topologie a evidence zařízení v síti, záznamy poruch a závad, plánování a vyhodnocování údržby a diagnostiky

Střednědobé : Dlouhodobé : Hlavní funkce ACM Krátkodobé : odhalení nestandardního chování nebo zatěžování jednotlivých zařízení Střednědobé : sledování zatěžování a přetěžování zařízení sledování poruchovosti a výpočty spolehlivostních parametrů (včetně modelování křivek stárnutí), výpočty nepohotovostí částí sítě, vyhodnocení výkonů a příkonů na předávacích místech, sledování a vyhodnocování atm. přepětí v síti, zpracování dat o V a polích R pro určování mezní zatížitelnosti pro DŘ, modelování strategií údržby, plánování výkonové údržby Dlouhodobé : Monitorování tech. stavu a provozní historie zařízení a výpočet jejich indexu zdraví, Stanovení priorit zásahů údržby a obnovy podle důležitosti a míry rizika

Moduly pro odhalování závad zařízení MODUL PRURAZ : rozpoznání průrazů vypínačů při vypínání (odhaleno 11 případů u 9 vypínačů, 4 vypínače vyměněny) MODUL PREST : rozpoznání předzápalů vypínačů při zapínání (odhalen 1 vypínač) MODUL QMCAS : rozpoznání nepřípustného zpoždění funkcí mezi póly vypínače (odhaleny 4 vypínače – v 2012 naplánována jejich diagnostika) MODUL PETAN : rozpoznání proražených polepů kapacitních PTN (odhaleno 6 případů, všechny PTN vyměněny) MODUL FREK : rozpoznání poruch antirezonančního obvodu kapacitních PTN (nový) Tento modul byl příčinou vzniku ACM – existovala vadná série vypínačů a bylo třeba s přijatelnými náklady identifikovat ty vadné.

Monitorování nestandardního zatížení MODUL FERO : rozpoznání stavu ferorezonance v síti (odhaleno 15 polí rozvoden, u 1 změna fyzického uspořádání, u ostatních změna spínací sekvence) MODUL ASYNCHRON: rozpoznání nesynchronního spínání v síti a monitorování s tím spojeného zatížení průchozím proudem MODUL SATUR : rozpoznání nasycení jader PTP, které může mít za následek nesprávnou reakci a funkci ochran MODUL PREP: monitorování provozních přepětí a rozpoznání přepětí neúměrně namáhajících izolaci MODUL NARAZ: monitorování zatížení transformátorů nárazovým proudem Tento modul byl příčinou vzniku ACM – existovala vadná série vypínačů a bylo třeba s přijatelnými náklady identifikovat ty vadné.

Monitorování zatížení zkratovým proudem MODUL ZKRAT : monitorování zatížení zařízení průchodem zkratového proudu MODUL VPROUD : monitorování proudů vypnutých vypínačem – výpočet ∑i2t a porovnání s limitní hodnotou Tento modul byl příčinou vzniku ACM – existovala vadná série vypínačů a bylo třeba s přijatelnými náklady identifikovat ty vadné.

Index zdraví (technické kondice) zařízení IZ vychází ze: Stáří zařízení (W1) Skupinový index (nabývá hodnot 1-4) Kumulativní zatížení zařízení (W2) Skupinový index (nabývá hodnot 1-4) Aktuální stav zařízení (W3) Skupinový index (nabývá hodnot 1-4) Provozní historie zařízení (W4) Skupinový index (nabývá hodnot 1-4) Historie technologického typu (W5) Skupinový index (nabývá hodnot 1-4) Udržovatelnost a opravitelnost typu (W6) Skupinový index (nabývá hodnot 1-4) Celkový normovaný index zdraví IZnorm (nabývá hodnot 25 - 100)

Základní vizualizace indexu zdraví Index zdraví se používá k vydání rozhodnutí o očekávané spolehlivosti, opravě, výměně nebo vyřazení daného zařízení - (barevný symbol na mapě). Podle indexu zdraví se též řídí způsob a intenzita údržby.

Výpočet indexu důležitosti Zásady stanovení ID: Pro výpočet jsou rozhodující tzv. „hlavní a odvozené váhové objekty“, jejichž hranice jsou dány algoritmy vypínání ochran. Jednotlivé hlavní váhové objekty (vedení, transformátory a tlumivky) jsou posuzovány podle toho, jakou má jejich výpadek (porucha) dopad na : Okolní subjekty (16 kritérií) Vlastní PS (8 kritérií) Váhy jednotlivých dopadů z ad B) jsou určeny skupinou expertů ČEPS pomocí stanovení důležitosti prostřednictvím ankety Váhy odvozených objektů (všechny části rozvoden) jsou určeny výpočtem z hlavních váhových objektů Každé zařízení přebírá váhu váhového objektu, na kterém právě stojí, a do výpočtu je zahrnuta i doba potřebná pro obnovení přenosu v daném místě

Výčet výstupů a přínosů ACM Prevence poruch zařízení PS (prevence výpadků přenosových objektů) Poskytování dat pro analýzu příčin poruch zařízení PS, umožňuje ve většině případů dopátrat se příčiny, vést expertní jednání s výrobci (vč. reklamací) a předejít dalším poruchám podobného druhu Výpočty (ne)pohotovosti jednotlivých částí sítě vč. poskytování dat pro řešení příčin výpadků vedení PS - zejména úspěšných OZ Poskytování vstupních dat a doporučení pro plánování výměn (obnovy) zařízení PS optimalizace technické životnosti ve vztahu ke střední očekávané životnosti skupiny zařízení

Výčet výstupů a přínosů ACM Generování doporučení pro plánování údržby zařízení PS a modelování nákladů různých strategií Stanovení limitů zatěžování přenosových objektů pro dispečerské řízení Poskytování vstupních dat pro řízení rizik v ČEPS, a.s. Kontrola příkonů a výkonů v předávacích místech, poskytování vstupních dat pro optimalizaci smluv o předávaných příkonech a výkonech Vedlejší efekty – Kontroly a opravy ve zdrojích dat (SW i hardwarově) a uživatelsky intuitivní náhledy na všechna zdrojová data

Využití výsledků ACM

SW v oblasti AM před projektem ACM

Schéma ACM po ukončení projektu

Děkuji za pozornost Závěr Systém ACM je funkční, vykazuje přínosy a sbírají se zkušenosti z jeho provozu DALŠÍ POSTUP „Doladění“ hotových částí podle výsledků praktického provozu Údržba systému zejména s ohledem na nová zařízení instalovaná nebo vyměněná v PS Vývoj nových funkcí (např. automatické hlídání izolačních stavů, zahrnutí výsledků leteckých revizí vedení) Vznik nového subsystému Vedení, kde se kombinují data z výsledků a nálezů údržby s evidenčními daty a dostupnými informacemi z ACM Podpora plánování údržby na základě skutečného stavu zařízení co do obsahu i do nákladů Děkuji za pozornost Dotazy?